基于虛擬同步發(fā)電機的微電網(wǎng)逆變器控制研究.pdf

1、分布式電源(Distributed Generation，DG)可提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，近年掀起了世界性的研究熱潮?；谔摂M同步發(fā)電機(virtual synchronous generator，VSG)的微電網(wǎng)逆變器通過模擬同步發(fā)電機的特性實現(xiàn)并網(wǎng)控制，與傳統(tǒng)控制方式相比，VSG能夠提高DG與大電網(wǎng)的兼容性和穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)系統(tǒng)多種運行模式。本文結(jié)合科研項目，對采用虛擬同步機控制的三相四橋臂逆變器開展研究，主要的研究內(nèi)容包括:

2、
　　虛擬同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)建模。分析同步電機和三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型，采用同步電機的轉(zhuǎn)子運動方程、磁鏈方程以及電磁暫態(tài)關(guān)系，對虛擬同步發(fā)電機建模;對逆變器的有功-頻率控制器和無功-電壓控制器進行了設(shè)計和優(yōu)化，將三相四橋臂逆變器整定為虛擬同步發(fā)電機。
　　虛擬同步發(fā)電機同步并網(wǎng)控制方法研究。借鑒同步發(fā)電機準(zhǔn)確整步法的并網(wǎng)控制原理，設(shè)計了兩種不同的VSG同步并網(wǎng)方案（差異在于是否添加鎖相環(huán)），分析了兩種并網(wǎng)方案的優(yōu)缺點，采用

3、不帶鎖相環(huán)的并網(wǎng)控制方案實現(xiàn)了VSG的平滑并網(wǎng)。
　　虛擬同步發(fā)電機運行特性分析。研究虛擬同步機的離網(wǎng)運行、組網(wǎng)運行和并網(wǎng)運行特性，設(shè)計了適應(yīng)不同運行特性的控制策略，以實現(xiàn)不同運行模式的最優(yōu)控制。
　　底層控制環(huán)路設(shè)計。為了提高VSG輸出電能質(zhì)量，本文設(shè)計了基于PR控制器的底層控制環(huán)路;研究三維空間矢量調(diào)制算法產(chǎn)生四個橋臂的驅(qū)動波形，通過仿真和實驗實現(xiàn)了該調(diào)制方案。
　　實驗平臺搭建。為了驗證本文設(shè)計的控制方案的正確性